Sie sind ein Startpunkt f\u00fcr die Herstellung einer ganzen Palette neuartiger biobasierter Werkstoffe: Im Rahmen des BMBF-Projekts \u201eEnzymaCell\u201c hat TECNARO gemeinsam mit Verbundpartnern thermoplastische Biofolien entwickelt. Durch die Neukombination der Ausgangsmaterialien entstand ein Material, das noch viele Optionen bietet.<\/p>\n
Die in Ilsfeld ans\u00e4ssige TECNARO GmbH hat sich auf die Entwicklung und Herstellung innovativer Biowerkstoffe spezialisiert. Sie hat den als \u201efl\u00fcssiges Holz\u201c bekannten Biokunststoff entwickelt, der aus dem Holzbestandteil Lignin und Naturfasern wie Hanf oder Flachs besteht. Mit Cellulose hat das Unternehmen einen weiteren Holz-Bestandteil im Visier, wobei die Cellulose auch aus anderen Pflanzen wie Baumwolle stammen kann. Im BMBF-gef\u00f6rderten Projekt \u201eEnzymaCell\u201c entwickelte TECNARO mit weiteren Projektpartnern aus Forschung und Industrie thermoplastische, flexible Biofolien auf Basis von Cellulose. Dr. Dirk Schawaller leitet das Projekt bei TECNARO und erkl\u00e4rt, was die Biofolien so besonders macht: \u201eWir verwenden daf\u00fcr neuartige Cellulose-basierte Materialien mit ganz bestimmten Eigenschaften, die f\u00fcr die gew\u00fcnschte Elastizit\u00e4t und Transparenz der Produkte sorgen.\u201c Die Folien sollten f\u00fcr den Einsatz als Dekorfolie in Fahrzeug-Innenr\u00e4umen sowie als Schutz- und Verpackungsfolien optimiert werden. Im Laufe des Projekts hat sich gezeigt, dass die von TECNARO entwickelten Granulate auch noch f\u00fcr andere Produkte und Anwendungen infrage kommen.<\/p>\n
EnzymaCell startete Anfang 2013 mit einem Team von Projektpartnern, das ganz gezielt f\u00fcr die genannten Anwendungen zusammengestellt wurde. Die Zeisberger S\u00fcd-Folie GmbH in Asperg ist ein Spezialist f\u00fcr Folienverarbeitung. Sie ist daf\u00fcr zust\u00e4ndig, das neue Material auf Perforier-, Schwei\u00df- und Bedruckbarkeit zu untersuchen. Die Benecke-Kaliko AG aus Hannover wiederum ist Zulieferer f\u00fcr die Automobilbranche. Sie entwickelte ein geeignetes Verfahren zum Extrudieren der Folien, um aus dem Granulat eine Flachfolie zu machen. \u201eSie haben von uns Granulat im Tonnenma\u00dfstab erhalten, um die Prozesstechnologie so zu verfeinern, dass Folien mit genau den gew\u00fcnschten Eigenschaften entstehen”, sagt Schawaller, und weiter: \u201eDie DST Dr\u00e4xlmaier Systemtechnik GmbH aus Vilsbiburg hat f\u00fcr das Projekt die Folieneinsatzprofile entwickelt und zudem die Marktanforderungen definiert.\u201c<\/p>\n
Modifizierte Cellulose ist der Schl\u00fcssel f\u00fcr neue Biowerkstoffe
\nFarbiges Portr\u00e4tfoto von Dr. Dirk Schawaller
\nDr. Dirk Schawaller leitet das BMBF-gef\u00f6rderte Projekt \u201eEnzymaCell\u201c bei der TECNARO GmbH. \u00a9 Dr. Dirk Schawaller<\/p>\n
Schawaller und sein Team \u2013 zeitweise war mehr als die H\u00e4lfte der TECNARO-Belegschaft in das Projekt involviert \u2013 lagen mit der Granulatentwicklung am Anfang dieser Pipeline. Und hier kam auch das Institut f\u00fcr Technische Biochemie (ITB) der Universit\u00e4t Stuttgart als Projektpartner ins Spiel. \u201eGeplant war, die Cellulose unter Einsatz von Enzymen so zu modifizieren, dass sie thermoplastisch, also bei h\u00f6heren Temperaturen verformbar wird. Statt chemischer Prozesse wollten wir daf\u00fcr die moderaten Reaktionsbedingungen der Biokatalyse nutzen\u201c, erkl\u00e4rt Schawaller. Genau gesagt, sollte die Thermoplastizit\u00e4t durch enzymatisch katalysierte Behandlung der Cellulose mit bestimmten Carbons\u00e4urederivaten eingestellt werden. Das Institut f\u00fcr Kunststofftechnik (IKT) an der Universit\u00e4t Stuttgart konnte aus den ersten Mustern auch tats\u00e4chlich im Kleinma\u00dfstab Folien herstellen.<\/p>\n
Wie so oft in Forschung und Entwicklung konnte sich der neue Ansatz jedoch noch nicht f\u00fcr ein industrielles Upscaling bew\u00e4hren. Das findige TECNARO-Team konnte diese H\u00fcrde \u00fcberwinden, indem es parallel dazu auch auf kommerziell erh\u00e4ltliche Cellulose-Derivate auswich. \u201eDaf\u00fcr haben wir ein L\u00f6sungskonzept entwickelt und setzen nun thermoplastische Bio-Polyester als zus\u00e4tzliche Komponente hinzu und erhalten hierbei thermoplastisch verarbeitbare Compounds mit sehr interessanten Eigenschaftsprofilen. Sobald dem ITB Stuttgart das Upscaling der enzymatischen Behandlung gelingt, k\u00f6nnen wir das dann 1:1 in unser Processing integrieren\u201c, sagt Schawaller.<\/p>\n
Eine unerwartete Entdeckung erweitert die Anwendungsm\u00f6glichkeiten
\nNahaufnahe des transparenten Granulats, abgebildet ist eine Handvoll etwalinsengro\u00dfer Teilchen.
\nDas biobasierte Granulat von TECNARO kann zu unterschiedlichen Werkstoffen weiterverarbeitet werden. \u00a9 TECNARO GmbH<\/p>\n
Derweil er\u00f6ffnet das neue Material unerwartete M\u00f6glichkeiten, wie Schawaller erkl\u00e4rt. \u201eDas Projekt hat uns in die Lage versetzt, neue Werkstoffe zu generieren, f\u00fcr die wir auch schon Pilotkunden haben. Im Rahmen unserer firmeneigenen Forschungsarbeiten haben wir entdeckt, dass durch die Kombination von Biopolymeren und Cellulose-Derivaten ein Material mit starken Schrumpfeffekten hergestellt werden kann, das sich durch hohe Transparenz auszeichnet.\u201c Unterm Strich hat sich das Projekt also vielversprechend entwickelt. Das Granulat geht als TECNARO-Produkt in die Folienherstellung und das Team t\u00fcftelt bereits an der Weiterentwicklung f\u00fcr noch mehr Anwendungen.<\/p>\n
\u201eDie Produktklasse ist auch f\u00fcr Spritzguss-Teile interessant und als nachwachsende Alternative f\u00fcr Weich-PVC, zum Beispiel f\u00fcr Dichtringe oder Saugn\u00e4pfe\u201c, verr\u00e4t Schawaller. Im Fokus des Teams stehen biobasierte Werkstoffe, wie er betont: \u201eSchwerpunkt unseres Unternehmens ist es, erd\u00f6lbasierte Produkte durch qualitativ gleich- oder h\u00f6herwertige biobasierte Produkte zu ersetzen. Von Kundenseite ist deutlich h\u00e4ufiger Best\u00e4ndigkeit gefordert als Abbaubarkeit. Wenn Bioabbaubarkeit jedoch gefragt sein sollte, k\u00f6nnen wir auch daf\u00fcr entsprechende Produkte entwickeln.\u201c Die neuen Werkstoffe passen also hervorragend zur Firmenphilosophie, nachhaltige Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen auf den Markt zu bringen und damit einen Beitrag zum geringeren Verbrauch fossiler Ressourcen wie Erd\u00f6l zu leisten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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